双偏心半球阀借助驱动机构带动阀轴转动90°运动。此时，固定在阀轴上的偏心阀瓣(半球)同步旋转90°。顺时针旋转，偏心阀瓣进入阀座，在偏心作用下形成楔型机构。阀瓣逐渐压紧阀座，实现密封，关闭阀门。逆时针旋转时，偏心阀瓣则迅速脱离阀座，旋转90°时，阀门为全开状态。
偏心半球阀适用于石油，化工，治金，电力，轻纺，造纸，水利等各部门中低压管路系统，同时还适用于污水处理，蒸汽，空气，煤气，沙浆，矿浆等弱污浊流体介质的输送和截流，节流等。此外，还适用于钢铁业，铝业，纤维，微小固体颗粒，纸浆，煤灰，石油气等介质。